JP2016536214A - 船の安定板作動用機械部材のベアリング用潤滑システム - Google Patents

Abstract

船の安定板（Ｐ）作動用の装置は、船の固定構造体に対して、垂直軸（Ａ）の周りを回転可能にケーシング（１０）を支持するベアリングユニットを備える。他のベアリングユニット（６４、６６）が、水平軸（Ｂ）の周りを回転可能に安定板（Ｐ）の揺動シャフト（４８）を支持する。潤滑サーキット（５０）が、ケーシング（１０）の空間（１３、１５）の内部に伸びたチューブ（５６）を備える。チューブが、ケーシングに形成された複数の放射経路穴（５３、５８、６８ａ、６８ｂ、７２ａ、７２ｂ、７２ｃ）を介して潤滑剤を供給するための一連の入口（５２）と流体接続し、これにより、回転または滑りによるベアリングユニット（１８、２０、６４、６６）の表面を潤滑する。【選択図】 図４

Description

本発明は、請求項１のプレアンブルに示された船の安定板作動用機械部材のベアリング用潤滑システムに関する。

ボートや船のための揺れ止め安定装置が知られており、安定装置は、安定板やセンターボードの流体力学作用に基づく。

このような安定装置による船の前進動作に対する抗力を制限するため、安定板が第１の軸の周りを回転するようにして、安全板を船体内部に引き込む機構が配置される。更に、望まない揺動にバランスを取る流体力学的推進力を生成するため、第２の自由度を伴う安定板を備えることができる。これにより、第１の軸に対して横向きの、第２の軸周りの安定板の流体力学的取付角度を調整することができる。

安定板作動用に設計された機械部材を回転方向に支えるため、ベアリングユニット、ブッシュのような支持要素を用いる。ベアリングユニットが稼働する摩擦状態を最適化する目的で、適切な潤滑システムを配置する必要がある。

今日まで、船の安定板作動用の機械部材の構成要素を潤滑するため、オイル潤滑が最も広く適用されてきた。特許公報ＧＢ２ ０２５ ８７４ Ａには、船の安定板の移動部材を含むケーシングが開示されている。船の液浸により、ケーシングの内側は、水圧より少し高い圧力のオイルで満たされている。このような配置により、安定板の軸及び他の回転部品を支持するベアリングユニットの潤滑を実現できる。過大なオイル圧により、水の浸入を防ぎ、フィンの動作部材を守ることができる。しかし、１つのシール装置が損傷した場合には、オイルが海に漏れ、その結果汚染を招く。

ベアリングユニットの完全な耐水シールを確実に行い、潤滑剤の存在を確実にするため、オイル潤滑は、高価な構造的配置を要する。よって、グリース潤滑が好ましい。オイルに対するグリースの利点は、作動部材に対して粘着性が高く、シール性能が高く、腐食防止能力が高く、戻り及び循環サーキット要しないことである。

この種の潤滑の利点を最も効率的に利用するやり方は、グリースを、潤滑する機械部材に直接供給することである。特許公報ＧＢ １ １９６ ５５３ Ａでは、外ケーシングに直接形成されたチャンネルによる、ベアリングユニットのグリース潤滑サーキットの例が提供される。ＧＢ １ １９６ ５５３ Ａによる潤滑システムでは、柔軟性のない解決策を示し、構造的に複雑で、既存のオイルバス潤滑装置を、グリース潤滑を適用する装置に切り替えようとしても適用できない。

本発明の全体的な目的は、船の安定板作動用の機械部材が稼働する機能的な状態について最適化され、コスト効率及び生産の柔軟性を確実にする潤滑システムを提供することにある。

本発明によれば、添付の請求項の記載に規定された特徴を有する循環システムにより、 このような目的が達成される。一言で言えば、本発明により、新たに製造された安定板作動装置の場合、及び既存の装置を改造する場合の両方において、ケーシングに囲まれた内部容積に供給パイプを提供することにより、オイル潤滑をグリース潤滑に置き換えることができる。

長さが減じられた最低の数の穴をケーシングに形成することができる。これらの穴は、好都合なことに、ケーシングの幾つかの対称軸に垂直または平行な傾きを有し、よって、容易に穴を得ることができる。穴は、ケーシングの内部形状に適合可能なチューブ状コンジットにより、適切に接続され得る。結果として、安定板作動用の機械部材の効果的な潤滑を実現でき、潤滑システムの改造が望まれる既存の装置にも適用できる。

上記の及び他の目的及び利点は、請求項１に規定された特徴を有する潤滑システムにより実現される。本発明の好ましい実施形態は、従属項に示されている。

本発明の１つの実施形態に係る船の安定板作動用装置の縦断面を模式的に示す図である。 図１の装置の詳細を模式的に示す図である。 図１の装置の部分的な横断面を模式的に示す図である。 図１の装置の横断面を模式的に示す図である。 図４の装置の詳細を模式的に示す図である。 図４の装置の更なる詳細を模式的に示す図である。 図６の装置の詳細の縦断面を模式的に示す図である。

限定されない本発明の幾つかの実施形態を、添付図面を参照しながら以下に説明する。
図１を主に参照すると、船の安定板Ｐの作動用の装置９は、ベアリングユニット１９、２０を用いて、図１で垂直な軸Ａの周りを回転可能な外ケーシング１０を備える。軸Ａの周りを装置９が回転することにより、ボートまたは船の船体（図示せず）に対して、安定板を引き出したり、引き込んだりすることができる。

従来、ベアリングユニット１８、２０は、オイル潤滑ベアリングユニットであった。本実施形態では、オイル潤滑ベアリングユニット１８、２０を、自己潤滑ブッシュに置き換えることができ、その場合、専用の潤滑サーキットは不要である。好ましくは、自己潤滑ブッッシュは、グラファイトまたはポリテトラフルオロチレン（ＰＴＦＥまたは”テフロン（登録商標）”）に挿入されて形成される。

上側ベアリングユニット１８は、ケーシング１０の上側領域またはシェル１２、及び船の固定構造体１６と一体的に設けられた２つの円環状板材２２、２３の間の空間に収納される。

同様に、下側ベアリングユニット２０は、ケーシング１０の下側領域またはシェル１４、及び船の固定構造体１６にそれぞれ一体的に設けられたフランンジ状リング２４ａ及び２４ｂの間に収納される。

装置９の１つの実施形態では、ケーシング１０が、蓋２８により上側が閉じられ、ベースプレート２９により下側が閉じられている。上側シェル１２及び下側シェル１４は、それぞれ、２つの内部空間またはチャンバ１３、１５を画定する。

従来の設計では、２つの内部チャンバ１３、１５の内部に位置する装置の構成部材は、オイルバスにより潤滑される。これに反して、本発明のシステムでは、オイルバス潤滑をグリース潤滑に置き換える。グリースは、潤滑分配サーキット５０により、潤滑する部品に直接供給される。この潤滑分配サーキット５０については、下記でより詳細に説明する。特に、潤滑分配サーキット５０により、装置の構成部材が相対的に動くとき、個別かつ定期的に、各々のベアリングユニットを潤滑することができる。このようなベアリングユニットは、上述のベアリングまたはブッシュ１８、２０、後述するように、好ましくは、転がり接触ベアリングから形成される２つのベアリングユニット６４、６６を備える。

１つの実施形態では、従来のオイルバスシリンダが、ケーシング１２に一体的に設けられた自己潤滑ブッシュ３６及びシリンダ３２に一体的に設けられたピン３４によって、軸Ｃの周りを旋回可能なシリンダ３２に置き換えられる。軸Ａと直交した軸Ｃは、全般的に、約１５度傾いている。

シリンダ３２はピン３４に形成され、固定パイプ（図示せず）を介して分配器２６に接続された２つの穴を介して供給される。分配器２６は、蓋２８と一体的に設けられる。シリンダ３２は、コンジット４０及びベローズ３０を介して、漏れを補償サーキット（図示せず）に再導入し、よって供給サーキットへ再導入する漏れリカバリーシステム（図示せず）を備える。

シリンダ３２は、アクチュエータ４２の軸Ｃに直交する方向に沿って、往復移動可能であり、好ましくは、端部または底部に球形のジョイント４４を有する

本記述において、特に記載しない限り、下側、上側、端の、横の等の空間的な規定は、軸Ｃに参照される。

球形ジョイント４４は、自己潤滑ブッシュ４４ａにより、好ましくは、フォーク形状であり、図４に示すように安定板Ｐの揺動シャフト４８と一体的に設けられた剛要素４６に係合する。

アクチュエータ４２のその他の動作は、フォーク４６の往復動作を介して、シャフト４８に、Ｃ軸に平行な軸Ｂの周りの揺動動作を与える。揺動によって、シャフトＢは、船体の外側の安定板Ｐの傾きを調整し、流体力学的安定反応を調整する。

図２及び３を参照すると、潤滑グリースを装置９の機械部材のベアリングユニットへ供給する巡回システムの一部が示される。

加圧された潤滑グリースの１以上の外部供給源（図示せず）から、複数の潤滑入口５２へ供給する。入口５２は、複数の貫通穴５３を介して、それぞれのチューブ状コンジットまたは供給パイプ５６に流体接続される。各々のチューブ状コンジット５６は、装置９の動く構成部材の少なくとも１つのベアリングユニットに潤滑剤を運ぶ。図示した特定の実施形態では、チューブ状コンジット５６の各々が、機械部材または装置９の構成部材の１つのベアリングユニットに潤滑剤を運ぶ。

図３は装置９の上面図であり、部分的に断面を示す。断面部分は、好ましい実施形態において、貫通穴５３が上側シェル１２に放射状に、角度方向で互いに空間をあけて形成される。更に、図３では、図１に比べて、上側シェル１２の上側の開口２８ａを介して、装置９の内部を示すため、分配器２６及び蓋２８が省略されている。

１つの実施形態では、ベアリングユニット１８、２０が自己潤滑でない場合（例えば、従来技術により考案された既存在の装置の完全なまたは一部の改造の場合）、４つの貫通穴５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄを介して、対応する供給パイプ５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄと流体接続された４つの入口５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄを要する。

供給パイプ５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６は、柔軟性に富むチューブであることができ、スペーサ５５ｂ及びクランプ５５ａによりケーシング１０の内壁に固定するこができる。このようにして、供給パイプが通る経路は、ケーシング壁の内部形状に沿うことができ、複雑すぎる穴パターンを形成することなく、装置の任意のゾーンに容易に到達することができる。

図２に示す実施形態では、チューブ５６ａ、５６ｄは、それぞれ、上側ベアリングユニット１８及び下側ベアリングユニット２０を潤滑するように働く。特に、コンジット５６ａは、ゲーシング１２の壁の貫通孔５８を介し、ベアリングユニット１８の本体を通過して、放射状のオリフィス６０に流体接続している。このようにして、定期的にベアリングユニットにグリースを送って、適切な潤滑を確実に行うことができる。

上側ケーシング１２及び下側ケーシング１４に、２つの同軸の垂直の貫通穴６２ａ、６２ｂがそれぞれ形成され、これにより、ハウジングの通路を定め、上側シェルから潤滑される下側ベアリングユニットへの供給パイプ５６ｂ、５６ｃ、５６ｄの通路とすることができる。

１つの実施形態において、装置９は自己潤滑ブッシュを備える場合には、入口５２ａ、５２ｂ、貫通穴５３ａ、５３ｄ及び供給パイプ５６ａ、５６ｂを供給する必要がない。

好ましい実施形態では、供給パイプ５６ｂ、５６ｃは適切に湾曲しており、安定板作動用の装置９の機械部材（例えば、揺動シリンダ３２、アクチュエータ４２のステム、フォーク４６及びシャフト４８）と交差しないように、空間１５内の経路をトレースする。

図４は、下側シェル１４の水平断面図であり、安定板Ｐの揺動シャフト４９、ベアリングユニット６４、６６、及びそれぞれの潤滑サーキットを示す。

上記のように、アクチュエータ４２の往復運動、及びシャフト４８に一体化に設けられるフォーク４６の揺動動作の連結によって、シャフト４８は、軸Ｂの周りを旋回できる。

ケーシング１０の回転軸Ａ（添付図で垂直）に対して、近接したベアリングユニット６４及び先端のベアリングユニット６６により、軸シャフト４８を軸Ｂの周りに回転可能な状態で支持する。ベアリングユニット６４、６６は、下側シェル１４に対して、シャフト４８を回転可能に支持する。

２つのベアリングが転がり接触ベアリングであることが都合が良いが、他のタイプの要素を用いることもできる。図４、５及び６に示す好ましい実施形態では、ベアリングユニット６４、６６は密封ベアリングユニットである。

図５に詳細に示すように、クランプ５５ａによりガイドされた供給コンジット５６ｂは、経路６５を介してグリース潤滑されたベアリングユニット６４に開口している。同様に、図６に詳細に示すように、クランプ５５ａによりガイドされた供給コンジット５６ｃは、経路６７を介してグリース潤滑されたベアリングユニット６６に開口している。

図５は、ベアリングユニット６４及び潤滑経路６５の形状に関して、図４の詳細を示す。

ベアリングユニット６４は、内側リング６４ａ、外側リング６４ｂ及びシール遮蔽物６４ｄにより側面に沿って画定された内側環状容積６４ｇを有する。内部環状容積６４ｇは、ローラ６４ｃの座面、本実施例では球状ローラの座面を形成する。内部環状容積６４ｇは、環状溝６４ｅ、及びベアリングユニットの外側リングに各々が形成された複数の放射状貫通オリフィス６４ｆを介して、潤滑経路６５と流体接続している。好ましい実施形態では、環状溝６４ｅは、ベアリングユニットの外側リングに均等に形成されている。例えば、環状溝は、ケーシング及びベアリングユニットの間のインターフェスにおいて、ケーシングの厚み内に形成することができる。

１つの実施形態では、ベアリングユニットの内側容積６４ｇは、互いに直交する経路穴６８ａ、６８ｂを介して、グリース供給コンジット５６ｂと流体接続する。経路穴は、下側シェル１４の厚みに形成される。コンジット５６ｂの１つの端部５６’ｂは、経路穴６８ａに係合し、グリースが、経路穴６８ｂ（ベアリングユニットの軸中心線に沿う）を介して、環状溝６４ｅまで流れ、そこから、貫通オリフィス６４ｅにより、内側体積６４ｇへ流入する。これらのオリフィスは、ベアリングユニットの軸中心線に沿い、ベアリングユニットの外側リング６４ｂに角度方向で分配される（図７に示された場合と同様に、図６に示すベアリングユニット参照）。最後に、Ｏリングタイプが適するガスケット６９が、ベアリングユニット外側トラックの酸化を防ぐのに協働する。

図６は、第２のベアリングユニット６６に関する潤滑システムを示す。適する実施形態では、先端のベアリングユニット６６は、近接するベアリンングユニット７４と同じタイプである。

ベアリングユニット６６は、下側が内側リング６６ａで、上側が外側リング６６ｂで、側面がシール遮蔽物６６ｄで画定された内側環状容積６６ｇを有する。内側容積６６ｇは球状ローラ６６ｃの座面を形成し、環状溝６６ｅ、及び各々がベアリングユニットの外側リング６６ｂに形成された複数の放射状貫通オリフィス６６ｆにより、潤滑経路６７と流体接続される。好ましい実施形態では、環状溝６６ｅが、ベアリングユニット外側リングに形成される。ローラ６６ｃの潤滑は、ベアリングユニットの内側容積６６ｆ及び供給コンジット５６ｃの間に設けられた流体接続により得られる。

１つの実施形態では、特に、既存の装置を改造するのに適しているが、供給コンジット５６ｃが、ケーシング１４の厚さに形成された第１の貫通穴７２ａにおける端部５６’ｃにより係合する。ケーシング１４の外側であって、好ましくはＣ形状のチューブ状要素７４により、第１の貫通穴７２ａを、ケーシング１４の厚みに形成され、ベアリングユニット６６の軸中心線に沿った第２の貫通穴７２ｂに流体連結する。適切なことには、ケーシングと一体とになった箱形体７６が、チューブ状接続要素７４を守る。

図７に示すように、供給コンジット５６ｃ及び第２の貫通穴７２ｂの間の結合を形成することにより、潤滑剤が環状溝６６ｅに到達し、そこから、ベアリングユニットの軸中心線に沿い、ベアリングユニットの外側リング６６ｂに角度方向で分配された貫通オリフィス６６ｅにより、グリースが内側容積６６ｇに流入する。

更に、Ｏリングタイプが適するガスケット７０が、ベアリングユニット外側トラックの酸化を防ぐのに協働する。

図７は、ベアリングユニット６６の断面図を示し、ケーシング１４の周方向の展開の一部であって、環状溝６６ｅ、幾つかの環状貫通オリフィス６６ｆを含むベアリングユニット６６を示す。

更なる実施形態では、特に、部分的にまたは完全に新規な装置の構造の場合に適し、貫通孔７２ａ、７２ｂの間の接続がケーシングの外で行われず、例えば、チューブ状要素７４及びスリーブ７６による。逆に、盲穴が両方の穴７２ａ、７２ｂを横断する、ケーシングの厚みに接続盲穴７２ｃを形成することにより、穴の間の接続が内部に設けられる。

穴７２ａ、７２ｂは、ケーシングの全厚みを通して形成する必要はないので、上記の実施形態の記載で示されたその他全ての要素は、その形及び機能において変更なく、寸法的に適合させることができる。

本発明の幾つかの実施態様及び実施形態が記載された。各々の実施形態は、他の任意の実施形態と組み合わせることができる。更に、本発明は記載された実施形態に限定されず、請求項の記載に規定された範囲内において変更可能である。

今日まで、船の安定板作動用の機械部材の構成要素を潤滑するため、オイル潤滑が最も広く適用されてきた。特許公報ＧＢ２ ０２５ ８７４ Ａには、船の安定板の移動部材を含むケーシングが開示されている。船の液浸により、ケーシングの内側は、水圧より少し高い圧力のオイルで満たされている。このような配置により、安定板の軸及び他の回転部品を支持するベアリングユニットの潤滑を実現できる。過大なオイル圧により、水の浸入を防ぎ、フィンの動作部材を守ることができる。しかし、１つのシール装置が損傷した場合には、オイルが海に漏れ、その結果汚染を招く。ＤＥ １０ ２０１１ ０７８８４０Ａ１には、船の安定板を回転可能に指示する、グリースで潤滑された回転ベアリングが開示されている。

Claims (10)

1. 船の安定板（Ｐ）作動用の装置（９）の機械部材のベアリングユニット用潤滑システムであって、
   − 船に一体的に設けられた固定構造体に対して、第１の軸（Ａ）の周りを回転可能であり、内部空間またはチャンバ（１３、１５）を画定する上側シェル（１２）及び下側シェル（１４）を備えるケーシング（１０）と、
   − 固定構造体（１６）に対して、第１の軸（Ａ）の周りを回転可能なケーイング（１０）を回転可能に支持する第１のベアリングユニット（１８）及び第２のベアリングユニット（２０）と、
   − ケーシング（１０）の内部であって、第１の軸（Ａ）に対して垂直または実質的に水平な第２の軸（Ｂ）の周りを回転可能に取り付けられた、安定板（Ｐ）の揺動シャフト（４８）と、
   − ケーシング（１０）に対して、揺動シャフト（４８）を回転可能に支持する第３のベアリングユニット（６４）及び第４のベアリングユニット（６６）と、
   − 揺動シャフト（４８）と一体的に設けられた剛要素（４６）と接続するためのジョイント（４４）を備えた第１の端部を有するシリンダアクチュエータ（３２、４２）と、
   − ベアリングユニット（１８、２０）に潤滑剤を分配するための潤滑サーキット（５０）と、
   を備え、
   潤滑サーキット（５０）が、ケーシング（１０）の空間（１３、１５）の内部に伸びた複数のチューブ（５６）を備え、前記チューブが、上側ケーシング（１２）に形成された複数の放射状貫通穴（５３、５８）を介して潤滑グリースを供給するための入口（５２）、及び下側ケーシング（１４）に形成された複数の経路穴（６８ａ、６８ｂ、７２ａ、７２ｂ、７２ｃ）と流体接続し、これにより、回転または滑りによるベアリングユニット（１８、２０）の表面を個別及び定期的に潤滑することを特徴とする潤滑システム。
   
2. 第１のベアリングユニット（１８）及び第２のベアリングユニット（２０）が自己潤滑ブッシュである、請求項１に記載の潤滑システム。
   
3. 第３のベアリングユニット（６４）及び第４のベアリングユニット（６６）が、
   密封転がり接触ベアリングである、請求項１に記載の潤滑システム。
   
4. 第３及び第４のベアリングユニット（６４、６６）が、各々、回転要素（６４ｃ、６６ｃ）を収容する内部環状容積（６４ｇ、６６ｇ）を有し、前記内部環状容積（６４ｇ、６６ｇ）が、ケーシング（１０）の厚みに形成された経路穴（６８ａ、６８ｂ、７２ａ、７２ｂ、７２ｃ）を介して、それぞれの潤滑グリース供給パイプ（５６ｂ、５６ｃ）と流体接続し、前記穴は、供給パイプ（５６ｂ、５６ｃ）並びに第３及び第４のベアリングユニット（６４、６６）の軸中心線に配置された環状溝（６４ｅ、６６ｅ）の間を接続する、請求項３に記載の潤滑システム。
   
5. 第３及び第４のベアリングユニット（６４、６６）の内部環状容積（６４ｇ、６６ｇ）が、第３及び第４のベアリングユニットの外側リング（６４ｂ、６６ｂ）の厚みを貫通した放射状穴（６４ｆ、６６ｆ）を用いて、それぞれの環状溝（６４ｅ、６６ｅ）と流体接続している、請求項４に記載の潤滑システム。
   
6. 第４のベアリングユニット（６６）の潤滑経路穴（７２ａ、７２ｂ）が、ケーシング（１０）の外に配置されたチューブ状接続要素（７４）、またはケーシングの厚み内に形成された経路穴（７２ｃ）を介して、互いに流体接続される、請求項４に記載の潤滑システム。
   
7. シリンダ（３２）が、ピン（３４）及び自己潤滑ブッシュ（３６）を用いて、第１の軸（Ａ）と直交する第３の軸（Ｃ）の周りを旋回可能であり、前記シリンダ（３２）が、内部漏れに対する回復のためのコンジット（４０）を提供する、請求項１に記載の潤滑システム。
   
8. アクチュエータ（４２）及び剛要素（４６）の間のジョイント（４４）が、自己潤滑ブッシュ（４４ａ）を用いて支持されている、請求項１に記載の潤滑システム。
   
9. アクチュエータ（４２）が、分配器（２６）及びベローズ（３０）に動作可能に接続されている、請求項１または８に記載の潤滑システム
   
10. 請求項１から８の何れか１項に記載の潤滑システムを備えたボートまたは船。

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